本發(fā)明屬于電子電表技術領域，具體涉及一種單相費控智能電能表。

背景技術：

日常生活中，普通住宅用戶安裝使用的都是二級電能表，常用的家用電能表大都功能比較單一，早期抄表都為手工抄寫用電度數(shù)，而隨著科技發(fā)展，現(xiàn)有的電能表與外界交換數(shù)據(jù)主要通過通信，通訊方式包括紅外通訊，rs485通訊，載波通訊，紅外通訊通常是在幾米內(nèi)用紅外操控器來通訊的，方便上門抄表或測試。其他通訊方式多為遠程通訊，也就是說通過一個終端服務器實現(xiàn)自動抄表。很多電能表大都只設置了一種通行方式，單純依靠一種方式進行抄表，而單一的通信方式很容易受使用現(xiàn)場環(huán)境的限制，使得通信抄收數(shù)據(jù)效果不好，如載波通信容易受干擾。另外，現(xiàn)有的智能電表雖然比人工抄表提高抄表精確性，但各個電路連接以及通信模塊之間存在干擾，電表的使用給電網(wǎng)帶來紋波，電網(wǎng)會產(chǎn)生諧振造成過電流或過電壓，容易引發(fā)事故，增加設備損耗。另外多種電路模塊設置在一起，存在對強磁干擾的抵抗強度低、安全性差、遠程參數(shù)修改操作不便等問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種單相費控智能電能表，具有計量精度高、功耗低、性能穩(wěn)定、安全可靠、使用方便等優(yōu)點。

為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種單相費控智能電能表，包括主數(shù)據(jù)處理器，所述主數(shù)據(jù)處理器上設有通信接口，所述主數(shù)據(jù)處理器與lcd顯示器、按鈕、時鐘/電池模塊、內(nèi)部存儲器、集成計量芯片、電源電路、防竊電模塊連接；所述集成計量芯片與電壓分壓電路、電流采樣電路、電源電路分別連接；所述主數(shù)據(jù)處理器輸出測試脈沖；所述通信接口與通信電路連接。

進一步，所述電流采樣電路包括單相火線電流采樣電路與單相零線電流采樣電路，單相火線電流采樣電路為錳銅分流器的兩個輸出端分別與電阻r56一端、電阻r57一端連接，電阻r56一端、電阻r57一端之間接有電阻r61，電阻r56另一端、電阻r57另一端之間接有串聯(lián)的電容c31、電容c32，電容c31、電容c32接模擬地；單相零線電流采樣電路為電流互感器的兩個輸出端分別與電阻r63一端、電阻r66一端連接，電阻r63一端、電阻r66一端之間接有串聯(lián)的電阻r64、電阻r65，r63另一端、電阻r66另一端之間接有串聯(lián)的電容c33、電容c34。

進一步，所述電壓分壓電路為接在零線上的電阻r81、電阻r82、電阻r83、電阻r84、電阻r85、電阻r86、電阻r87、電阻r88依次串聯(lián)；接在火線上的模擬地與電阻r74、電阻r23連接，電阻r74的兩端接一電容c39，電阻r23的兩端接一電容c38。

進一步，所示時鐘/電池模塊包括電池切換電源電路、時鐘芯片電路，所述主數(shù)據(jù)處理器、電池切換電源電路、時鐘芯片電路三者中任意兩者相互連接，所述時鐘芯片電路采用rn8025t型號。

進一步，主數(shù)據(jù)處理器還與內(nèi)置繼電器驅(qū)動電路、跳閘告警驅(qū)動電路、繼電器檢測電路、外置繼電器驅(qū)動電路分別連接。

進一步，所述電源電路為火線l線與零線n線之間串接一壓敏電阻rr1,壓敏電阻rr1的兩端分別接變壓器的初級線圈第5腳、1腳，壓敏電阻rr1與1腳之間還接有熱敏電阻rt1；變壓器初級線圈第4腳、5腳分別接穩(wěn)壓芯片ic2的第3腳、2腳，初級線圈的第4腳與穩(wěn)壓芯片ic2的第3腳之間接有二極管d4，穩(wěn)壓芯片ic2的第3腳、2腳之間外接有相互并聯(lián)的電容ec4、電容c58,其中電容ec4的正極與穩(wěn)壓芯片ic2的第3腳連接，電容ec4的負極與穩(wěn)壓芯片ic2的第2腳連接，穩(wěn)壓芯片ic2的第1腳與2腳之間外接有并聯(lián)的電容ec5、電容c60，電容ec5的負極與電容c60之間的節(jié)點接大地，電容ec5的正極與電容c60之間的節(jié)點輸出第二電壓dvdd；變壓器次級線圈第6腳、7腳分別接接整流橋堆bd1的第3腳、4腳，整流橋堆bd1的第1腳、2腳分別與電容ec1的正極、負極連接，電容ec1的正極輸出前端電壓vdcc；變壓器次級線圈第9腳、10腳分別接穩(wěn)壓芯片ic1的第3腳vin、2腳gnd,次級線圈第9腳與穩(wěn)壓芯片ic1的第3腳vin之間接有二極管d3，穩(wěn)壓芯片ic1的第3腳、2腳之間外接并聯(lián)的電容ec3、電容c44，其中電容ec3的正極與穩(wěn)壓芯片ic1的第3腳連接，電容ec3的負極與穩(wěn)壓芯片ic1的第2腳連接，穩(wěn)壓芯片ic1的第1腳與2腳之間外接電容c51，穩(wěn)壓芯片ic1的第1腳與電容c51之間輸出電壓v485，用于給485通訊電路供電；二極管d3與穩(wěn)壓芯片ic1的第3腳之間輸出電壓+12v485。

進一步，所述前端電壓vdcc與電源dc/dc轉(zhuǎn)換電路連接，所述電源dc/dc轉(zhuǎn)換電路包括第一轉(zhuǎn)換電路、第二轉(zhuǎn)換電路及第三轉(zhuǎn)換電路，所述第一轉(zhuǎn)換電路包括放大器芯片ic4、電阻r110、電阻r111、電容c8、電感l(wèi)2，電路前端電壓vdcc與電阻r110、放大器芯片ic4的第4腳依次連接，電阻r110的輸入端與放大器芯片ic4第5腳之間的節(jié)點接電容c52的一端，電容c52另一端接地，放大器芯片ic4第6腳、二極管d7的負極之間的節(jié)點與電容c8、電感l(wèi)2兩者之間的節(jié)點相互連接，放大器芯片ic4第1腳與電阻r111、電容c8、電感l(wèi)2輸入端依次連接，放大器芯片ic4第2腳接地，電感l(wèi)2輸入端與二極管d7的負極連接，電感l(wèi)2輸出端、二極管d7的正極兩者之間串接電阻r112、電阻r113，電阻r112、電阻r113兩者之間的節(jié)點與放大器芯片ic4第3腳連接，二極管d7的正極與電阻r113之間的節(jié)點接地，電感l(wèi)2輸出端與電阻r112之間的節(jié)點輸出工作電壓vdd，電解電容ec2和電容c50并聯(lián)設置形成的電路一端接電感l(wèi)2、電阻r112之間的節(jié)點，電解電容ec2和電容c50并聯(lián)設置形成的電路另一端接地，電解電容ec2的正極與電阻r112連接；第二轉(zhuǎn)換電路包括電阻r114、電阻r115、放大器芯片ic5、電阻r117、電阻c43、電感l(wèi)1、電阻r112、電阻r113和二極管d7，前端電壓vdcc與電阻r114、電阻r115、放大器芯片ic5的第4腳依次連接，電阻r114與放大器芯片ic5的第5腳兩者之間的節(jié)點與電容c62一端連接，c62另一端接地；放大器芯片ic5第6腳、二極管d10負極兩者之間的節(jié)點與電容c43、電感l(wèi)1兩者之間的節(jié)點相互連接，放大器芯片ic4第1腳與電阻r117、電容c43、電感l(wèi)1依次連接，電感l(wèi)1與二極管d10正極之間串接有電阻r118、r119，放大器芯片ic5第2腳gnd接地，電阻r118、電阻r119兩者之間的節(jié)點與放大器芯片ic5第3腳連接，電阻r119、電容c46、二極管d10都接地，電感l(wèi)1與電阻r112之間的節(jié)點輸出工作電壓zb12v；第三轉(zhuǎn)換電路包括穩(wěn)壓芯片ic3，前端電壓vdcc與穩(wěn)壓芯片ic3的輸入端3腳連接，穩(wěn)壓芯片ic3的接地端2腳接地，穩(wěn)壓芯片ic3的輸出端1腳輸出工作電壓vdd。進一步，所述通信電路為紅外通信電路，紅外通信電路包括紅外發(fā)送電路與紅外接收電路，所述紅外接收電路包括紅外信號接收管ir1，紅外信號接收管ir1第1腳接mcu芯片的第17腳、電容c42，紅外信號接收管ir1第3腳與電阻r75、電容c41分別連接，電阻r75接工作電壓vdd,電容c42、電容c41、紅外信號接收管ir1第2腳都接地；所述紅外發(fā)送電路包括紅外信號發(fā)射管ir2，工作電壓vdd與pnp三極管q2的發(fā)射極連接，pnp三極管q2的集電極與電阻r79、r78分別連接，電阻r79、r78之間的節(jié)點與紅外信號發(fā)射管ir2正極連接，紅外信號發(fā)射管ir2負極接地，pnp三極管q2基極、電阻r80、mcu芯片的第18腳依次連接。

進一步，通信電路還包括rs485通訊電路和/或載波通信接口電路，所述rs485通訊電路包括光耦opt1、光耦opt2、rs485芯片u4,信號接收端rx485與電阻r89一端、光耦opt1內(nèi)的三極管集電極分別連接，電阻r89另一端接工作電壓vdd，光耦opt1內(nèi)的三極管發(fā)射極接模擬地；光耦opt1內(nèi)的發(fā)光二級管正極與電阻r90一端連接，電阻r90接電源v485，光耦opt1內(nèi)的發(fā)光二級管負極與rs485芯片u4第1引腳連接；信號發(fā)送端tx485與電阻r17一端、光耦opt2內(nèi)的發(fā)光二級管負極分別連接，光耦opt2內(nèi)的發(fā)光二級管正極接工作電壓vdd，光耦opt2內(nèi)的光敏三極管集電極接電源v485，光耦opt2內(nèi)的光敏三極管發(fā)射極與rs485芯片u4第2腳、3腳、電阻r4一端連接，rs485芯片u4第4腳與電阻r91一端連接，電阻r4另一端、電阻r91另一端接系統(tǒng)電源地；rs485芯片u4的第8腳、第5腳分別接電源v485、系統(tǒng)電源地，rs485芯片u4第6腳、7腳分別與rs485信號插座或者引腳接口485b、485a連接；rs485芯片u4第8腳、6腳之間連接一電阻r92，rs485芯片u4第7腳、5腳之間連接一個電阻r93；瞬變二極管tvs1和熱敏電阻rt2組成，rs485芯片u4第6腳、7腳之間連接一瞬變二極管tvs1，所述rs485芯片u4第6腳與信號插座或者引腳接口485a之間連接一熱敏電阻rt2。

進一步，信號傳輸電路包括電能測試脈沖信號傳輸電路、多功能信號傳輸電路、rs485信號傳輸電路，所述電能測試脈沖信號傳輸電路、多功能信號傳輸電路、rs485信號傳輸電路分別與mcu數(shù)據(jù)處理器連接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，有益效果是：

1.本方案包括濾波、rs485、紅外多種通信方式，可以根據(jù)使用距離及場所的需求，靈活變換方式進行抄表，而不受單一信號傳輸不穩(wěn)定或者傳送成本高功率高等問題的限制。

2.通過不同接地設計及信號傳輸過程中光耦芯片的理由，降低信號之間的互擾及電磁兼容問題，起到隔離強電和弱電的作用，整個電能表系統(tǒng)運行具有很大的可靠性和穩(wěn)定性。

3.本電能表電路具有分時計量、電力參數(shù)測量、電能脈沖輸出、參數(shù)存儲、停電顯示等功能，而且計量精度高、功耗低、性能穩(wěn)定，廣泛適用于城市農(nóng)村家庭用表；

4.功能齊全，穩(wěn)定性、抗干擾能力高，計量精度高，使用安全可靠。

附圖說明

圖1是單相費控智能電能表結構示意圖；

圖2是處理器的mcu芯片電路；

圖3是計量電路示意圖；

圖4是電源電路示意圖；

圖5是電源dc/dc轉(zhuǎn)換電路示意圖；

圖6是內(nèi)置繼電器驅(qū)動電路及跳閘告警驅(qū)動電路

圖7是繼電器檢測電路；

圖8是外置繼電器驅(qū)動電路；

圖9是電池切換電源電路；

圖10是載波通信接口電路；

圖11是按鍵(即按鈕)電路；

圖12是esam芯片(安全模塊)電路；

圖13是時鐘芯片電路；

圖14是數(shù)據(jù)存儲電路；

圖15是紅外通信電路；

圖16是485通信電路；

圖17是信號傳輸電路；

圖18是電能脈沖指示及拉閘指示電路；

圖19是液晶顯示及背光電路；

圖20是cpu卡卡座電路。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步描述說明。

如圖所示，一種單相費控智能電能表，包括主數(shù)據(jù)處理器，主數(shù)據(jù)處理器上設有通信接口，主數(shù)據(jù)處理器與lcd顯示器、按鈕、時鐘/電池模塊、內(nèi)部存儲器、集成計量芯片、安全模塊、電源電路連接；所述集成計量芯片與電壓分壓電路、電流采樣電路、電源電路連接；所述主數(shù)據(jù)處理器輸出測試脈沖；所述通信接口與通信電路連接。時鐘/電池模塊包括電池切換電源電路(圖9)、時鐘芯片電路(圖13)，所述主數(shù)據(jù)處理器、電池切換電源電路、時鐘芯片電路三者中任意兩者相互連接。按鍵電路(圖11)即按鈕。主數(shù)據(jù)處理器還與安全模塊電路(即esam芯片電路-圖12)連接。液晶及背光電路19即lcd顯示器。數(shù)據(jù)存儲電路(圖14)即內(nèi)部存儲器。主數(shù)據(jù)處理器即圖2的mcu芯片電路。通信電路包括紅外通信電路(圖15)、rs485通訊電路(圖16)和載波通信接口電路(圖10)。

內(nèi)置繼電器驅(qū)動電路及跳閘告警驅(qū)動電路(圖6)、繼電器檢測電路(圖7)、外置繼電器驅(qū)動電路(圖8)與主數(shù)據(jù)處理器連接。

信號傳輸電路(圖17)包括三部分，計量芯片-mcu芯片之間的一個信號傳輸電路、mcu芯片的多功能口的測試脈沖輸出(即圖1中的測試脈沖)電路、數(shù)據(jù)串口信號傳輸電路。

電能脈沖及拉閘指示電路(圖18)中，電能脈沖是由mcu輸出，與測試脈沖是mcu同一輸出口輸出的，是并聯(lián)輸出，類似于分壓輸出。

如圖1-2所示，主數(shù)據(jù)處理器采用fm331x主mcu芯片，集成計量芯片u6與mcu芯片的27腳cf-in連接，計量芯片輸出的有功脈沖通過電路輸入mcu的27腳cf-in，mcu芯片的68腳輸出測試脈沖cfll，用于測試誤差；mcu芯片上的第3-8腳com0-com5為液晶驅(qū)動口，即與lcd顯示器信號連接的接口；第9、10腳rx485、tx485為rs485通信的接收和發(fā)射口；第13、14腳mic-rxd、mic-txd為計量芯片串口與mcu串口的接收和發(fā)射口；第17、18腳ir-rxd、ir-txd為紅外通信信號的接收和發(fā)射口；第39、40腳zb-rxd、zb-txd為接載波通信模塊的接收和發(fā)射口；第1、41、42、47腳為國網(wǎng)安全芯片(即安全模塊如esam芯片)接口；第30、31、32腳為電表的多功能脈沖輸出口，如時段投切脈沖、時鐘測試脈沖、需量周期脈沖(如三相表中用到)，通過切換命令可在同一輸出口輸出；第73腳relayctrl為外置繼電器的控制信號輸出口；第74腳relaytest為內(nèi)置繼電器或外置繼電器的檢測信號輸入口，檢測判斷是否跳、合成功；第44、45腳relay-on、relay-off為內(nèi)置負荷開關控制信號(合閘或跳閘)輸出口。集成計量芯片輸出的有功脈沖通過電路輸入mcu芯片的27腳cf-in，再進行分頻處理，使之與整個電表的儀表常數(shù)一致。最后由mcu芯片的68腳輸出測試脈沖cfll，用于測試誤差。

mcu芯片中，電阻r32一端與電阻r7一端并聯(lián)，電阻r32的另一端與mcu芯片的42引腳連接，電阻r7另一端與43引腳icio引腳連接，電阻r32與電阻r7選用大小為10k5％0603的貼片電阻。電阻r10與電容c4并聯(lián)的一端接第55引腳pwrdet，另一端接地，第55引腳pwrdet與電阻r10之間的節(jié)點與電阻r9連接，電阻r10選用33k1％0603，電阻r19選用200k1％0603，電容c4選用100nf10％0603，電阻r10、電阻r9、電容c4都采用不焊的方式。電阻r19一端與電阻r20一端并聯(lián)后接地，電阻r19另一端與mcu芯片30引腳連接，電阻r20另一端與31引腳連接,電阻r19、電阻r20選用10k5％0603的貼片電阻。電阻r5與電容c24并聯(lián)后一端接地，另一端接75引腳prog，電阻r5選用100r5％0603貼片電阻，電容c24為1uf10％060316v。第27引腳cfin接電容c2后接地，電容c2選用100nf10％0603。37引腳接電阻r27，電阻r27選用100r5％0603。60引腳與61引腳之間外接一無源晶振x2，無源晶振x2是三腳晶振，是一種集晶振與電容為一體的復合元件，選用標準的計時參考方案32.768khz±20ppm。結合各個電路圖，mcu芯片的一個腳可以連接多個電路圖中對應的引腳，mcu芯片某些引腳接負載電阻再接電容，起著限流或供電電阻作用，以及引腳接電容后接地是高頻噪聲濾波的作用。引腳接電容后輸出vdd/3.6等電源的作用是退偶、濾波，由電池電壓輸入。當vdd即5v掉電后切換至vdd/3.6的3.6v供電。63腳輸入3.6v工作電壓，電池不能充電，并且要有防止充電的電路。在本實施方式的電子電路中，vcc是電路的供電電壓,vdd是芯片的工作電壓。vdcc為未輸入dc/dc芯片之前端電壓。

安全模塊電路為esam芯片電路，包括安全模塊esam芯片u3，esam芯片u3的1腳接地，esam芯片u3的3腳接mcu芯片的42腳，esam芯片u3的6腳與電阻r40一端、電容c29一端連接，電阻r40另一端連接mcu芯片第41腳，電容c29另一端接地，esam芯片u3的7腳接mcu芯片47腳，esam芯片u3的8腳與電容c15一端、電容c30一端、電阻r25一端分別連接，電阻r25另一端接mcu芯片1腳，電容c15另一端、電容c30另一端接地。電容c15與電容c30起著濾波作用。esam芯片u3選用esamsop8型號，電阻r40選用51r5％0603，電阻r25選用10r5％0603，電容c29選用20pf5％0603，電容c15選用10uf，電容c30選用100nf10％0603。

計量電路包括集成計量芯片u6與電壓分壓電路、電流采樣電路組成，電流采樣電路包括單相火線電流采樣電路與單相零線電流采樣電路。電流采樣電路(圖3)包括單相火線電流采樣電路與單相零線電流采樣電路，對電壓進行采樣濾波，同時也是線性(感性角差)調(diào)整。電壓分壓電路采樣零線，對電壓進行采樣濾波。

單相火線電流采樣電路為火線的輸入端m+、火線的輸出端m-與錳銅分流器兩端連接(即引線的焊盤或焊接點)，電阻r56、電阻r61之間的節(jié)點和輸入端m+連接，電阻r57、電阻r61之間的節(jié)點與輸出端m-連接，電阻r56與電容c31連接，電阻r57與電容c32連接，電容c31、電容c32接模擬地。電阻r56、電阻r57都采用1.2k1％0805貼片電阻，電阻r61采用5.1r1％0805不焊，電容c31與電容c32都采用33nf10％0805。單相火線電流采樣電路用于對錳銅分流器兩端電流進行采樣，通過由電阻r61、電阻r56、電阻r57組成的電路進行分壓，電容c31、電容c32進行濾波后輸出到集成計量芯片中。

單相零線電流采樣電路為零線的輸入端ct+、零線的輸出端ct-分別接電流互感器的兩端，電阻r63、電阻r64之間的節(jié)點與輸入端ct+連接，電阻r65、電阻r66之間的節(jié)點與輸出端ct-連接，電阻r63與電容c33連接，電阻r66與電容c34連接，電阻r64與電阻r65之間的節(jié)點、電容c33、電容c34都接地。電阻r63與電阻r66采用1.2k1％0603，電阻r64與電阻r65采用5.1r1％0603，電容c33與電容c34采用33nf10％0603。單相零線電流采樣電路用于對電流互感器兩端電流進行采樣，通過由電阻r63、電阻r64、電阻r65、電阻r66組成的電路進行分壓，然后由電容c33與電容c34濾波后輸出到集成計量芯片中。該電路的設計使得電流采樣電路具備防竊電的作用，防止火線不接時零線可同樣進行采樣計量。

電壓分壓電路為火線電壓采樣電路，電阻r81、電阻r82、電阻r83、電阻r84、電阻r85、電阻r86、電阻r87、電阻r88依次串聯(lián)組成。電壓分壓電路將將220v的交流電壓降至mv級輸入集成計量芯片的9腳中。電阻r81、電阻r82、電阻r83、電阻r84、電阻r85、電阻r86、電阻r87、電阻r88都采用150k1％0805。接在火線上的模擬地與電阻r74、電阻r23連接，電阻r74的兩端接一電容c39，電阻r23的兩端接一電容c38，電阻r74、電阻r23采用1.2k1％0603，電容c39、電容c38采用33nf10％0603。電阻r74、電阻r23進行分壓經(jīng)電容c39、電容c38濾波后輸入到集成計量芯片。多個電阻串聯(lián)起到分壓和降壓的作用，電路中電壓較大，單個或少數(shù)幾個電阻功率有限，分壓具有保護電阻不易損壞，否則單個電阻也容易燒壞。同時多個電阻串聯(lián)時，電阻與電阻之間存在電容分布，有利于計量芯片對阻性與感性之間的計量線性平滑，即計量線性要好。在實際電路板中，電阻上下位置錯開擺放，有利于通過電磁兼容試驗，具有消除干擾信號的作用，即增強抗干擾能力。

集成計量芯片采用rn8209c芯片，單相火線電流采樣電路中經(jīng)電容c31濾波后的電壓信號輸入集成計量芯片的第5腳v1p，單相火線電流采樣電路中經(jīng)電容c32濾波后的電壓信號輸入集成計量芯片的第6腳v1n；單相零線電流采樣電路經(jīng)電容c33濾波后的電壓信號輸入集成計量芯片的第7腳v2p,單相零線電流采樣電路經(jīng)電容c34濾波后的電壓信號輸入集成計量芯片的第8腳v2n；零線電壓采樣電路將mv級電壓信號輸入集成計量芯片的第9腳v3p，火線的模擬地經(jīng)電容c39、電容c38濾波后的電壓信號分別輸入集成計量芯片的第9腳v3p、第10腳v3n；集成計量芯片的第4引腳與電阻r72、電容c37之間的節(jié)點連接,電容c37、電容c26接模擬地；第11引腳與模擬地之間設有由電容c36、電容c18并聯(lián)成的電路；第1引腳osco為外部晶體的輸出端，第16引腳osci為外部晶體的輸入端，分別與無源晶振x1的兩端連接，無源晶振x1的兩端還分別接有電容c67、電容c68，電容c67、電容c68接數(shù)字地；計量芯片的12、13腳為基本誤差輸入和輸出調(diào)試口，實現(xiàn)軟件補償調(diào)試功能，達到不需人工焊接短路方式調(diào)試計量精度的目的，使精度的調(diào)試速度和計量精度達到快和高。即保護環(huán)境和人身健康，也節(jié)省了人力和物力。集成計量芯片的第第13腳mrx、第12引腳mtx為數(shù)據(jù)串口，與mcu芯片的數(shù)據(jù)串口第14、13腳m_tx、m_rx經(jīng)過光耦連接，光耦起到強電和弱電隔離的作用。該串口通信的波特率固定為4800bps。集成計量芯片u6檢測到零線電流，判斷用戶在用電。以220v和用電時間推算或估算出用電電能，以便結算。芯片u6第11腳接2個電容，c36是電解電容，c18是c36的消振電容，都是去耦濾波的作用。電阻r72選用10r5％0603，電容c37、電容c26選用100nf10％0603；c36、電容c18分別選用10uf10％080516vx5r、100nf10％0805，電容c67、電容c68選用20pf5％0603，晶振選用3.5795mhz±20ppm。

電壓采樣信號與電流采樣信號輸入到集成計量芯片后，通過芯片內(nèi)的乘法器得到功率的模擬信號，再把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再通過分頻器進行轉(zhuǎn)換成脈沖信號，從集成計量芯片的2腳pf、3腳qf輸出脈沖。2腳輸出有功電能校驗脈沖(簡稱有功脈沖)，3腳輸出無功電能校驗脈沖(簡稱無功脈沖)，2腳輸出有功脈沖通過電路再輸入mcu芯片的27腳cf-in，再進行分頻處理，使之與整個電表的儀表常數(shù)一致。最后由mcu的68腳輸出測試脈沖cfll。

電源電路為火線l線與零線n線之間串接一壓敏電阻rr1,壓敏電阻rr1的兩端分別接變壓器的初級線圈第5腳、1腳，壓敏電阻rr1與1腳之間還接有熱敏電阻rt1；變壓器初級線圈第4腳、5腳分別接穩(wěn)壓芯片ic2的第3腳、2腳，初級線圈的第4腳與穩(wěn)壓芯片ic2的第3腳之間接有二極管d4，穩(wěn)壓芯片ic2的第3腳、2腳之間外接有相互并聯(lián)的電容ec4、電容c58,其中電容ec4的正極與穩(wěn)壓芯片ic2的第3腳連接，電容ec4的負極與穩(wěn)壓芯片ic2的第2腳連接，穩(wěn)壓芯片ic2的第1腳與2腳之間外接有并聯(lián)的電容ec5、電容c60，電容ec5的正極與電容c60之間的節(jié)點輸出電壓dvdd，給集成計量芯片電路和mcu芯片部分電路供電)；變壓器次級線圈第6腳、7腳分別接接整流橋堆bd1的第3腳、4腳，整流橋堆bd1的第1腳、2腳分別與電容ec1的正極、負極連接，電容ec1的正極與輸出電壓vdcc端連接，電容ec1的負極接地；電壓vdcc用于供載波模塊電路和負荷開關電路；變壓器次級線圈第9腳、10腳分別接穩(wěn)壓芯片ic1的第3腳vin、2腳gnd,次級線圈第9腳與穩(wěn)壓芯片ic1的第3腳vin之間接有二極管d3，穩(wěn)壓芯片ic1的第3腳vin、2腳gnd之間外接并聯(lián)的電容ec3、電容c44，其中電容ec3的正極與穩(wěn)壓芯片ic1的第3腳連接，電容ec3的負極與穩(wěn)壓芯片ic1的第2腳連接，穩(wěn)壓芯片ic1的第1腳與2腳之間外接電容c51，穩(wěn)壓芯片ic1的第1腳與電容c51之間引出電源線接口v485，用于給485通訊電路供電；二極管d3與穩(wěn)壓芯片ic1的第3腳之間引出電源+12v485；穩(wěn)壓芯片ic1的第2腳與電容c51之間的節(jié)點接地。

rr1為壓敏電阻、rt1為熱敏電阻。rt1也可與另一小的壓敏電阻ra組成三條腿的元器件與rr1共同組成電源保護電路。特別是防雷，防零線接地或零線未接情況，保護表壓器及電源電路。vdcc供載波模塊電路和負荷開關電路；電壓v485供rs485通信電路；模擬供電電壓dvdd供計量芯片部分和mcu芯片部分電路。

變壓器初級線圈輸入為標準的220vac,而次級線圈第6腳、7腳輸出為8v/220ma,次級線圈第9腳、10腳輸出為11v/20ma。壓敏電阻rr1選用s20k420壓敏電阻。電容ec1選用1000uf/35v/wl12.5*25，整流橋堆bd1選用mb10smbs。二極管d3、二極管d4選用m7do-214ac，電容ec4選用220uf/35v/wl10*12.5，電容ec3選用100uf/50v/wl8*11.5，電容ec5選用100uf//10v/wl5*11，電容c44、電容c58、電容c51、電容c60都選用100nf10％0603。穩(wěn)壓芯片ic1、穩(wěn)壓芯片ic2選用78l05sot-89長電的型號。熱敏電阻rt1選用mz1106e151～215rm/10d391三腳。

dc/dc轉(zhuǎn)換電路包括采用運放芯片ic4的轉(zhuǎn)換電路、采用運放芯片ic5的電路及采用穩(wěn)壓芯片ic3的轉(zhuǎn)換電路，電壓vdcc經(jīng)過上述三個轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成對應電壓分別給負荷開關電路、載波通信接口電路、以及cpu卡卡座電路供電。其中當需要的工作電壓vdd為電壓dcdc，采用運放芯片ic4的轉(zhuǎn)換電路為前端電壓vdcc與電阻r110、運放芯片ic4的4腳依次連接，電阻r110的輸入端與運放芯片ic4的5腳兩者之間的節(jié)點接電容c52的一端，電容c52另一端接地，運放芯片ic4的6腳、二極管d7兩者之間的節(jié)點與電容c8、電感l(wèi)2兩者之間的節(jié)點相互連接，運放芯片ic4的1腳與電阻r111、電容c8依次連接，運放芯片ic4的2腳gnd接模擬地，電阻r112、電阻r113兩者之間的節(jié)點與運放芯片ic4的3腳連接，電感l(wèi)2分別與電阻r112、工作電壓vdd輸出端、電容ec2正極、電容c50連接，電容ec2負極、電阻r113、電容c50、二極管d7都接地。

前端電壓vdcc與穩(wěn)壓芯片ic3的第3腳vin連接，穩(wěn)壓芯片ic3的第2腳接地，穩(wěn)壓芯片ic3的第1腳vout與工作電壓vdd輸出端連接。穩(wěn)壓芯片ic3采用78l05sot-89長電的型號。

采用運放芯片ic5的電路為前端電壓vdcc與電阻r114、電阻r115、運放芯片ic5的4腳依次連接，電阻r115與電阻r116一端連接，電阻r116一端另一端接地，電阻r116兩端連接一電容c61，電阻r114與運放芯片ic5的5腳兩者之間的節(jié)點與電容c62一端連接，c62另一端接地；運放芯片ic5的6腳、二極管d10兩者之間的節(jié)點與電容c43、電感l(wèi)1兩者之間的節(jié)點相互連接，運放芯片ic5的1腳與電阻r117、電容c43依次連接，運放芯片ic5的2腳接地，電阻r118、電阻r119兩者之間的節(jié)點與運放芯片ic5的3腳連接，電感l(wèi)1分別與電容c100、電阻r118、工作電壓zb12v輸出端、電容ec8正極、電容c46連接，電容ec8負極、電阻r119、電容c46、二極管d10都接模擬地。vdcc通過兩個dc/dc轉(zhuǎn)換電路ic4和ic5，供載波模塊電路、負荷開關電路以及cpu卡座電路。負荷開關電路是指用電負荷的拉合、閘電路，居民欠費不交，供電公司方的操控平臺發(fā)出拉閘命令后，在電表內(nèi)部或其外部的負荷開關則斷開，居民則不能用電，達到費控功能的目的。r116為偏置電阻，c61濾波的作用。電容ec2是電解電容，c50是ec2的消振電容，都是去耦濾波的作用。

上述電路中，ic4采用lv2842xlvddcrsot6芯片。電阻r110采用100k1％0603,電阻r111采用0r5％0603，電阻r112采用54.9k1％0603，電阻r113采用10k1％0603,電容c52、電容c50與電容c8采用100nf10％0603，電容ec2采用330uf/16v/wl8*11.5，電感l(wèi)2采用wqpig4018-220m，二極管d7采用ss14do-214ac。ic5采用lv2842xlvddcrsot6芯片，電阻r114采用60.4k1％0603，電阻r115、電阻r117采用0r5％0603，電阻r116采用7.87k1％0603，電阻r118采用200k1％0603，電阻r119采用14.3k1％0603，電容c61、電容c62、電容c43和電容c46采用100nf10％0603，電容c100采用100pf5％0603，電容ec8采用100uf/25v/wl6.3*11，二極管d10采用ss14do-214ac。電感l(wèi)1為wqpig4018-220m。

內(nèi)置繼電器驅(qū)動電路包括鏡像設置的跳閘驅(qū)動電路與合閘驅(qū)動電路，合閘驅(qū)動電路為內(nèi)置負荷開關控制信號relay-on與電阻r52、npn三極管v5的基級依次連接，npn三極管v5的基極還連接電阻r54的一端，所述電阻r54的另一端接地，npn三極管q3集電極連接合閘信號rya輸出端，npn三極管v5發(fā)射極與跳閘驅(qū)動電路中的npn三極管v6發(fā)射極共地。跳閘驅(qū)動電路為內(nèi)置負荷開關控制信號relay-off與電阻r53、npn三極管v6的基級依次連接，npn三極管v6的基極還連接電阻r55的一端，所述電阻r55的另一端接地，npn三極管v6集電極連接跳閘信號ryb輸出端。內(nèi)置繼電器驅(qū)動電路還包括互鎖保護電路，互鎖保護電路包括pnp三極管v3和pnp三極管v4，所述pnp三極管v3集電極、pnp三極管v4集電極分別與合閘信號rya輸出端、跳閘信號ryb輸出端連接，所述pnp三極管v3發(fā)射極、pnp三極管v4發(fā)射極連接供電電源zb12v，pnp三極管v3基極、pnp三極管v4集電極之間接有電阻r16，pnp三極管v4基極、pnp三極管v3集電極之間接有電阻r14，所述pnp三極管v4發(fā)射極、pnp三極管v4基極之間連接一電阻r33；供電電源zb12v還與雙二極管v1負極、雙二極管v1負極連接，雙二極管v1正極、雙二極管v2正極接地，雙二極管v1中間引腳與合閘信號rya輸出端連接，雙二極管v2中間引腳與跳閘信號ryb輸出端連接。j3為接表內(nèi)部微型磁保持繼電器的轉(zhuǎn)接口，為設計需要可能需要另設小板子接插在主板中。rya拉合閘信號輸出至電能表外的負荷開關。r33為偏置電阻，信號控制。

本方案中zb為載波的意思，內(nèi)置負荷開關控制信號relay-on為合閘控制信號輸入端，內(nèi)置負荷開關控制信號relay-off為跳閘控制信號輸入端，合閘控制信號輸入端、跳閘控制信號輸入端與mcu芯片的第44腳、45腳連接，mcu芯片將信號通過合閘控制信號輸入端、跳閘控制信號輸入端輸入到內(nèi)置繼電器驅(qū)動電路，合閘信號rya輸出端的qa、跳閘信號ryb輸出端的qb為連接負荷開關信號線接口。內(nèi)置繼電器驅(qū)動電路控制電路，內(nèi)置負荷開關控制信號relay-on和relay-off為合閘或跳閘控制信號，由單片機mcu的第44、45腳分別輸出至內(nèi)置繼電器驅(qū)動電路。

外置開關與合閘信號輸出端rya連接，內(nèi)置負荷開關控制信號relay-on與電阻r52、npn三極管v5的基級依次連接，npn三極管v5的基極還連接電阻r54的一端，所述電阻r54的另一端接地，npn三極管q3集電極連接合閘信號輸出端rya，npn三極管v5發(fā)射極共地。雙二極管v1、雙二極管v2選用lbav99l11g，pnp三極管v3、pnp三極管v4選用lmbt2907altig，npn三極管v5、npn三極管v6選用lbc817-40lt1g,電阻r52、電阻r53選用2k5％0603型號，電阻r54、電阻r55選用22k1％0603型號，電阻r14、電阻r16、電阻r33選用4.7k1％0603，電阻r33這一貼片電阻為內(nèi)置式不焊接。

跳閘告警驅(qū)動電路采用蜂鳴器設置，pnp三極管q7發(fā)射極接工作電壓vdd，pnp三極管q7基極、電阻r99連接后與蜂鳴信號端beep連接，pnp三極管q7集電極與蜂鳴器正極連接，蜂鳴器負極接地。該電路中蜂鳴信號端beep與mcu芯片的第29腳連接。mcu芯片發(fā)出控制信號給蜂鳴器。r99選用3k5％0603，pnp三極管q7選用lmbt2907altcgsot-23型號，蜂鳴器選用bz1ymd-12095-g蜂鳴器。

繼電器檢測電路為光耦opt8內(nèi)發(fā)光二極管的正極、負極分別與焊盤lout、電阻r71連接，光耦opt8內(nèi)發(fā)光二極管的正極、負極之間外接二極管d6，電阻r1、電阻r21兩者之間的節(jié)點與光耦opt8內(nèi)光敏三極管的集電極連接，光耦opt8內(nèi)光敏三極管的發(fā)射極接地，電阻r68、電阻r69、電阻r70、電阻r71依次串聯(lián)。電阻r68、電阻r69、電阻r70、電阻r71選用360k1％0805,電阻r1選用51k5％0603，電阻r1選用100r5％0603，二極管d6選用m7do214ac,光耦芯片opt8選用816d型號。mcu芯片的第74腳relaytest為內(nèi)置繼電器或外置繼電器檢測信號輸入口，用于檢測判斷是否跳閘、合閘成功，這種方式以電壓的形式做判斷的。還有一種是以功率的形式判斷的，是mcu從計量芯片的通信接口12、13腳獲取。這兩種方式可分別或共同使用。電阻r68-電阻r71上下位置錯開擺放，有利于通過電磁兼容試驗，具有消除干擾信號的作用。多個電阻串聯(lián)起到分壓的作用，電路中電壓較大，單個或少數(shù)幾個電阻功率有限，分壓具有保護電阻不易損壞。

外置繼電器驅(qū)動電路ctrl焊盤與開關s3、開關s4連焊接口分別連接，開關s3、開關s4連焊接口分別與繼電器rly1的3腳、5腳連接；繼電器rly1的1腳、2腳之間耦接二極管d1，合閘信號rya從2腳輸出，電阻r1、電阻r2并聯(lián)的電路兩端分別與正電源+12v、繼電器rly1的1腳連接；繼電器rly1的4腳與熱敏電阻rt1、熱敏電阻rt2分別連接，熱敏電阻rt2兩端還接有熱敏電阻rt3。mcu芯片的第73腳relayctrl輸出控制信號relayctrl給繼電器rly1,繼電器rly1為控制外置負荷開關的微型繼電器，控制信號relayctrl為外置開關輸出跳閘脈沖或電平信號輸入微型繼電器hf33f，二極管d1選用m7do-214ac,電阻r1、電阻r2選用100r5％0805，熱敏電阻rt1、熱敏電阻rt2為mz11-08e600-121rm,熱敏電阻rt3為100k/1w。圖中12v電源是dc/dc轉(zhuǎn)換電路中輸出。電阻r1、r2并聯(lián)起到分流作用，電路中電流較大，單個電阻功率有限，分流具有保護電阻不易損壞。開關s3、開關s4連焊接口，當該電能表是開關外置表時將s3、s4短接用焊錫連焊上。

電池切換電源電路包括鋰電池bt1，鋰電池bt1的正極與電阻r18一端連接，鋰電池bt1的負極與焊接口s1一端連接，焊接口s1另一端接地。電阻r18另一端接mcu芯片的63腳。該電池切換電源電路在在市電停電時為mcu芯片和時鐘芯片提供電源。s1是線路連接焊接口，也是電池功耗檢測口，防止電源線路功耗過大而使電池使用壽命過短，是判別電能表好或壞的檢測點。鋰電池bt1采用ev142503.6v鋰電池，電阻r18采用5.1r1％0603。

按鍵電路包含循環(huán)顯示按鍵電路、開蓋檢測按鍵電路，循環(huán)顯示按鍵電路包括第1腳接地的按鍵key2，按鍵key2的4腳與電阻r8、電阻r41、電容c3分別連接，電容c3接地，電阻r8與mcu芯片66腳vddpi連接。開蓋檢測按鍵電路包括開蓋檢測按鍵key1，開蓋檢測按鍵key1的2腳、5腳分別接地，開蓋檢測按鍵key1的6腳與電阻r11、電阻r6分別連接，電阻r11、電阻r6之間的節(jié)點與電容c5一端連接，電容c5另一端接地，電阻r11與mcu芯片66引腳vddpi連接。電阻r41與mcu芯片50腳連接，電阻r6與mcu芯片51腳連接。常態(tài)下也就是低電平狀態(tài)，開蓋檢測按鍵key1內(nèi)的第1腳、2腳與第5腳、6腳導通。電阻r8選用300k5％0603，電阻r41選用100r5％0603,電容c3選用100nf10％0603,按鍵key2選用tstp6650-250bh-9.06×6×5mm型號的，電阻r11選用3m5％0603，電阻r6選用100r5％0603，電容c5選用100nf10％0603。按鍵key2按與松開后的產(chǎn)生低、高電平信號輸入mcu芯片。電源與地之間串接電阻r8、電容c3，其這隔離退耦作用，整個組成一個高通濾波結構電路，能過濾通過電源串入的高頻諧波信號,以使開關key2得到更純凈平滑的電源,在這里主要是起隔離作用,使它供電的電路與另外的電路不會因共用一個電源而產(chǎn)生不必要的聯(lián)系或共振。電阻r11、電容c5起著相同作用。

時鐘芯片電路包括是時鐘芯片u7，時鐘芯片u7的2腳、13腳、6腳分別接數(shù)據(jù)處理器的19腳、20腳、66腳，所述時鐘芯片u7的6腳與電容c7連接后接地，時鐘芯片u7的第10腳與電阻r13連接。時鐘芯片u7采用rn8025t，mcu即數(shù)據(jù)處理器的時鐘為內(nèi)部時鐘，rn8025t的時鐘為外部時鐘，原理一樣。外部時鐘芯片具有溫度補償作用，相對要準確。當內(nèi)部時鐘與外部時鐘比較相差大些時，mcu以外部時鐘為準進行校對修正。兩者結合才是最好的，因為mcu的內(nèi)部時鐘容易受外界環(huán)境溫度、電磁干擾的非常特殊情況下產(chǎn)生較大變化，如變慢或變快，甚至時鐘錯亂。時鐘芯片電路包括是時鐘芯片u7，所述時鐘芯片u7的2腳、13腳、6腳分別接數(shù)據(jù)處理器的19腳、20腳、66腳，所述時鐘芯片u7的6腳與電容c7連接后接地。時鐘芯片u7選用8025tsop-14，電容c7選用100nf10％0603，電阻r13選用1k5％0603。

電能表還設有備用時鐘芯片u2，所述時鐘芯片u2的1腳、8腳、3腳分別接數(shù)據(jù)處理器的19腳、20腳、66腳。(即圖12中右側所示)如果u7時鐘芯片rn8025t不使用的話，則采用u2，目的是防止u7時鐘芯片因成本過高或者斷貨等特殊原因。

數(shù)據(jù)存儲電路即內(nèi)部存儲器，采用存儲器芯片u5，存儲器芯片u5的第1腳、2腳、3腳、4腳、6腳接地，存儲器芯片u5的第1腳與8腳之間外接電容c12，mcu芯片的第66腳分別與存儲器芯片u5的第8腳、電阻r2、電阻r3連接，存儲器芯片u5的第6腳與電阻r3之間的節(jié)點接mcu芯片的第19腳，存儲器芯片u5的第5腳與電阻r2之間的節(jié)點接mcu芯片的第20腳。存儲器芯片u5采用電可擦可編程只讀存儲器(eeprom)，fm24c512dsop8型號。電容c40采用100nf10％0603，電阻r3、電阻r2采用5.1k5％0603型號。電容c40、電阻r2、電阻r3中，電阻為偏置電阻，電容起濾波作用。

主數(shù)據(jù)處理器與液晶顯示及背光驅(qū)動電路連接，所述液晶顯示及背光驅(qū)動電路包括液晶顯示器lcd1和晶體管bg1，24-29腳與mcu芯片的3-8腳連接，液晶顯示器lcd1采用sdh-m11218s03-hp4(26mm)液晶驅(qū)動芯片，晶體管bg1wr81063031wh0111mdk-6431w1a0背光，電阻r42與晶體管bg1內(nèi)發(fā)光二極管正極連接，背光芯片內(nèi)發(fā)光二極管負極與mcu芯片第46腳連接。電阻r42限流供電電阻，起著電壓、電流及功率匹配或保護芯片bg1作用。

通信電路為紅外通信電路、rs485通訊電路、載波通信接口電路。紅外通信電路包括紅外發(fā)送電路與紅外接收電路，紅外接收電路包括紅外信號接收管ir1，紅外信號接收管ir1第1腳接mcu芯片的17腳、電容c42，紅外信號接收管ir1的3腳與電阻r75、電容c41分別連接，電阻r75接電壓vdd,電容c42、電容c41、紅外信號接收管ir1的2腳都接地。紅外發(fā)送電路包括紅外信號發(fā)射管ir2，工作電壓vdd與pnp三極管q2的發(fā)射極e連接，pnp三極管q2的集電極c與電阻r79、r78分別連接，電阻r79、r78之間的節(jié)點與紅外信號發(fā)射管ir2正極連接，紅外信號發(fā)射管ir2負極接地，pnp三極管q2基極b、電阻r80、mcu芯片的第18腳依次連接。紅外信號接收管ir1采用hm638r-l-ww0038hl-26-30hs138m-w型號，電阻r75采用51r5％0603，電容c4110uf10％080516vx5r,電容c42采用1000pf10％0603。紅外信號發(fā)射管ir2采用vat205hs205l5ir5-45型號，電阻r80為基電極限流電阻采用2k5％0603型號，pnp三極管q2采用2sa812sot-23型號。電容c41、電容c42作用為隔離退偶或隔直流通交流干擾信號到數(shù)字地，起到濾波作用。紅外信號發(fā)射管ir2起到發(fā)射信號作用。電阻r79、r78并聯(lián)起到分流作用，電路中電流較大，單個電阻功率有限，分流具有保護電阻不易損壞。工作電壓vdd為由電源dc/dc轉(zhuǎn)換電路中的芯片ic4所在電路轉(zhuǎn)換或者芯片ic3所在電路轉(zhuǎn)換。

rs485通訊電路包括光耦opt1、光耦opt2、rs485芯片u4，信號接收端rx485與電阻r89一端、光耦opt1內(nèi)的三極管集電極分別連接，電阻r89另一端接工作電壓vdd，光耦opt1內(nèi)的三極管發(fā)射極接地；光耦opt1內(nèi)的發(fā)光二級管正極與電阻r90一端連接，電阻r90接電壓v485，光耦opt1內(nèi)的發(fā)光二級管負極與rs485芯片u4的1引腳連接；

信號發(fā)送端tx485與電阻r17一端、光耦opt2內(nèi)的發(fā)光二級管負極分別連接，光耦opt2內(nèi)的發(fā)光二級管正極接電壓vdd，光耦opt2內(nèi)的光敏三極管集電極接電壓v485，光耦opt2內(nèi)的光敏三極管發(fā)射極與rs485芯片u4第2腳、3腳、電阻r4一端連接；rs485芯片u4第6腳、7腳分別與rs485信號插座或者引腳接口485b、485a連接；rs485芯片u4第8腳、6腳之間連接一電阻r92，rs485芯片u4的7腳、5腳之間連接一個電阻r93。

rs485通訊電路還包括保護電路，所述保護電路由瞬變二極管tvs1和熱敏電阻rt2組成，rs485芯片u4的6腳、7腳之間連接一瞬變二極管tvs1，rs485芯片u4第6腳與信號插座或者引腳接口485a之間連接一熱敏電阻rt2。瞬變二極管tvs1能瞬間放電，熱敏電阻rt2用于防止外界220v-420v交流電的攻擊，如接線操作時或用戶故意以及雷電攻擊，保護電路起著保護rs485芯片u4、mcu芯片及相關電路的作用。

光耦opt1、光耦opt2采用816d型號，rs485芯片u4采用azrs485-bl3085asop3，電阻r89、電阻r90、電阻r4、電阻r17選用510r5％0603，電阻r91選用1k5％0603，電阻r92、電阻r93選用20k5％0603不焊，熱敏電阻rt2選用mz11-0904300-600rm109a，瞬變二極管tvs1選用smbj6.0casmb/do-214aa瞬雷型號。

rs485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至200mv的電壓，故傳輸信號可以在千米以外得到正常接收。rs485采用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由使能信號加以控制，rs485用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線。rs485信號的抗干擾能力較強、結構簡單、價格低廉、通訊距離遠等優(yōu)點。

載波通信接口電路包括以雙排針載波接口j2為中心的接口電路，雙排針載波接口j2的2腳、電阻r31連接后接mcu芯片38腳；雙排針載波接口j2的3腳與電阻r48、電阻r50分別連接；雙排針載波接口j2的4腳與電阻r30連接，雙排針載波接口j2的5腳與電阻r29連接，雙排針載波接口j2的8腳與電阻r34、電阻r49分別連接；雙排針載波接口j2的12腳與并聯(lián)的電容c19、電容c21連接后接地。電阻r50接mcu芯片第35腳，電阻r30接mcu芯片第36腳，電阻r29接mcu芯片第40腳，電阻r49接mcu芯片第39腳。載波模塊的插座接口j1,直接接市電的火線和零線，即低壓電力線載波信號通道。載波模塊的雙排針載波接口j2接mcu芯片。電阻r29、電阻r30、電阻r31、電阻r49、電阻r50選用100r5％0805，電阻r48、電阻r34選用5.1k5％0805，電容c19、電容c21選用10uf10％080516vx5r。

信號傳輸電路包括電能測試脈沖信號傳輸電路、多功能信號傳輸電路、rs485信號傳輸電路，電能測試脈沖信號傳輸電路包括光耦opt3、光耦opt7，電阻r38與光耦opt7內(nèi)的發(fā)光二極管正極連接，光耦opt7內(nèi)的發(fā)光二極管負極接數(shù)字地，光耦opt7內(nèi)的光敏三極管集電極接工作電壓vdd,光耦opt7內(nèi)的光敏三極管發(fā)射極接電阻r47一端,電阻r47另一端接模擬地，光耦opt7內(nèi)的光敏三極管發(fā)射極與mcu芯片第27腳連接；mcu芯片第28腳與電阻r76、光耦opt3內(nèi)的發(fā)光二極管負極依次連接，光耦opt3內(nèi)的發(fā)光二極管正極接工作電壓，光耦opt3內(nèi)的光敏三極管的集電極、發(fā)射極接至電能表校表輸出端子。計量芯片電能脈沖ap通過光耦opt7傳輸?shù)絤cu芯片的第27腳cfin，通過mcu分頻處理后由mcu芯片的68腳cpll輸出，再傳輸至光耦opt3的前端，一路至電能脈沖指示燈led3，一路至光耦后輸出至接插口或電能表校表輸出端子。

多功能信號傳輸電路包括光耦opt4，電阻r43與光耦opt4內(nèi)發(fā)光二極管負極連接，光耦opt4內(nèi)發(fā)光二極管正極接工作電壓vdd,光耦opt4內(nèi)光敏三極管的集電極、發(fā)射極連接電能表秒脈沖或時段投切脈沖輸出端子。多功能口的測試脈沖(時鐘秒脈沖/時段投切脈沖)由mcu的79腳tm輸出，其輸出的脈沖類型是由rs485口輸入命令控制。

rs485信號傳輸電路包括光耦opt5、光耦opt6，數(shù)據(jù)接收串口mrx與電阻r28、電容c53、光耦opt5內(nèi)光敏三極管的集電極分別連接，電阻r28接電壓dvdd，光耦opt5內(nèi)光敏三極管的發(fā)射極、電容c53接地，光耦opt5內(nèi)發(fā)光二極管正極接電壓vdd，光耦opt5內(nèi)發(fā)光二極管負極、電阻r36、mcu芯片第14腳mictx依次連接；數(shù)據(jù)發(fā)送串口mtx與光耦opt6內(nèi)發(fā)光二極管負極連接，電壓dvdd接電阻r37后與光耦opt6內(nèi)發(fā)光二極管正極連接，光耦opt5內(nèi)光敏三極管的集電極與電阻r46一端、電容c28一端、mcu芯片第13腳micrx分別連接，電阻r46另一端接電壓vdd,光耦opt5內(nèi)光敏三極管的發(fā)射極、電容c28另一端接地。數(shù)據(jù)接收串口mrx、數(shù)據(jù)發(fā)送串口mtx與mcu芯片的數(shù)據(jù)串口第14、13腳mtx、mrx經(jīng)過光耦opt5、光耦opt6連接，光耦起到強電和弱電隔離的作用。光耦opt3、光耦opt7、光耦opt5、光耦opt6、光耦opt4采用816d型號，電阻r76、電阻r43、電阻r28、電阻r46、電阻r38、電阻r47采用2k5％0603,r36、r37采用1k5％0603，電容c35、電容c28選用20pf5％0603。

電能脈沖指示電路和拉閘指示電路為電阻r44、發(fā)光二極管led2、mcu芯片第77腳連接，電阻r51、發(fā)光二極管led3、mcu芯片第28腳連接，電源vdd與電阻r51、電阻r44分別連接。電阻r44、電阻r51選用2k5％0603，發(fā)光二極管led2選用wzy5034d-3.3/edlt1831-81-m181φ5黃，發(fā)光二極管led5選用wzy5034d-3.3/edlt1831-81-m181φ5紅。發(fā)光二極管led2亮黃光，發(fā)光二極管led5亮紅光。

主數(shù)據(jù)處理器上還設有ic卡接口，所述ic卡接口與cpu卡卡座電路連接。cpu卡卡座電路包括card1接線端口，工作電壓vdd與電阻r101、card1接線端口第1腳依次連接。card1接線端口的第2、3、4、5腳分別接電阻r102一端、電阻r103一端、電阻r104一端、電阻r105一端，電阻r102另一端、電阻r103另一端、電阻r104另一端、電阻r105另一端分別與mcu芯片的43腳、70腳、41腳、69腳連接，電阻r105另一端與電容c64連接后接地；card1接線端口的第6腳接地。插卡口card第1腳接熱敏電阻rt5一端，熱敏電阻rt5另一端分別與cup卡電源caedvcc、瞬變二極管tvs2(名稱與485重復，改為tvs2)連接，瞬變二極管tvs2接地；插卡口card第2腳與熱敏電阻rt4一端連接，熱敏電阻rt4另一端與穩(wěn)壓二極管zd4的負極、cardrst端口連接，穩(wěn)壓二極管zd4正極接地；插卡口card第3腳與熱敏電阻rt3一端連接，熱敏電阻rt3另一端與穩(wěn)壓二極管zd3的負極、cardclk端口連接，穩(wěn)壓二極管zd3正極接地；插卡口card第6腳與熱敏電阻rt6一端連接，熱敏電阻rt6另一端與穩(wěn)壓二極管zd1的負極、cardio端口連接，穩(wěn)壓二極管zd1正極接地；插卡口card第9腳與熱敏電阻rt2一端連接，熱敏電阻rt2另一端與穩(wěn)壓二極管zd2的負極、cardkey端口連接，穩(wěn)壓二極管zd2正極接地；熱敏電阻rt2、熱敏電阻rt3、熱敏電阻rt4、熱敏電阻rt5、熱敏電阻rt6采用正溫度系數(shù)熱敏電阻ptc，穩(wěn)壓二極管zd1、穩(wěn)壓二極管zd2、穩(wěn)壓二極管zd3、穩(wěn)壓二極管zd4采用5.5v大小，瞬變二極管tvs2采用p6smb6.0ca。瞬變二極管是tvs1，接數(shù)字地，與mcu芯片共地。

上述圖中，每個圖對應的接線上的名稱標識與mcu芯片u1上對應的引腳名稱對應連接。如數(shù)據(jù)存儲電路圖中的scl端與主控電路圖中mcu芯片的第19腳scl連接，數(shù)據(jù)存儲電路圖中的vddpi端與主控電路圖中mcu芯片的第66腳vddpi連接。

以上為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不限定本發(fā)明的保護范圍，對于本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的設計思路做出的變形及改進，都應當視為本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。